隨著新能源車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，與規(guī)模龐大的動(dòng)力鋰電池需求伴生的將是鋰電池回收和梯次利用的行業(yè)機(jī)遇，發(fā)展動(dòng)力鋰電池回收和梯次利用產(chǎn)業(yè)，既是必須的（避免環(huán)境污染和資源浪費(fèi)），也是具有可觀經(jīng)濟(jì)性的。 一、廢舊鋰電池的資源性和對(duì)環(huán)境的危害性逐步得到重視 動(dòng)力鋰電池的需求量和報(bào)廢量不斷增長(zhǎng) 2015年中國(guó)鋰電池總產(chǎn)量47.13Gwh，其中，動(dòng)力電池產(chǎn)量16.9Gwh，占比36.07%；消費(fèi)鋰電池產(chǎn)量23.69Gwh，占比50.26%；儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)量1.73Gwh，占比3.67%。 我們測(cè)算，到2020年動(dòng)力鋰電池的需求量將達(dá)到125Gwh，報(bào)廢量將達(dá)32.2Gwh，約50萬(wàn)噸；到2023年，報(bào)廢量將達(dá)到101Gwh，約116萬(wàn)噸。規(guī)模龐大的動(dòng)力鋰電市場(chǎng)伴生的將是鋰電池回收和下游梯次利用的行業(yè)機(jī)遇，發(fā)展鋰電池回收和梯次利用在避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染的同時(shí)也將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和投資機(jī)會(huì)。 2016年上半年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷分別達(dá)到17.7萬(wàn)輛和17萬(wàn)輛，依舊是全球的新能源車市場(chǎng)。1-2月受春節(jié)和政策因素影響而產(chǎn)銷較低，隨著政策調(diào)整推進(jìn)，上半年的3-6月新能源車逐步實(shí)現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng)，6月沖刺到3.5萬(wàn)臺(tái)水平。下半年的7-8月新能源車處于3萬(wàn)臺(tái)左右的位穩(wěn)定狀態(tài)，等待進(jìn)一步的增長(zhǎng)動(dòng)力。 據(jù)中汽協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，8月新能源汽車生產(chǎn)21303輛，銷售18054輛，同比分別增長(zhǎng)2.9倍和3.5倍，其中純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷分別完成13121輛和12085輛，同比增長(zhǎng)3.8倍和6.1倍，插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)銷分別完成8182輛和5969輛，同比分別增長(zhǎng)2倍和1.6倍。 根據(jù)工信部的相關(guān)政策規(guī)定，純電動(dòng)乘用車補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在綜合考慮規(guī)模效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步等因素后逐年退坡；此外，在2016年上半年政府加大查騙補(bǔ)力度之后，考慮對(duì)于政策進(jìn)行調(diào)整和修改。 將對(duì)補(bǔ)貼政策進(jìn)行多方面的改善，研究建立動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，補(bǔ)貼產(chǎn)品的先進(jìn)性水平。 政府查騙補(bǔ)的力度增大，有助于規(guī)范行業(yè)發(fā)展，企業(yè)自主技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的動(dòng)力；也有助于防止行業(yè)產(chǎn)能過(guò)度擴(kuò)張，完善新能源車行業(yè)發(fā)展的政策和制度環(huán)境。 新能源汽車行業(yè)目前和未來(lái)3~5年仍將處于高速發(fā)展的階段，政策轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整都是使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加完善的必經(jīng)之路。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷升級(jí)和產(chǎn)業(yè)集中度的不斷提高，未來(lái)行業(yè)仍將經(jīng)歷較快發(fā)展。 通過(guò)綜合考慮補(bǔ)貼因素變化、充換電設(shè)施數(shù)量、油電價(jià)差和電動(dòng)產(chǎn)品性能等方面的因素，我們建立如圖表4的預(yù)測(cè)： 動(dòng)力電池的需求量和報(bào)廢量不僅與新能源車新增產(chǎn)量密切相關(guān)，還與不同車型的占比、電池技術(shù)路線的轉(zhuǎn)移趨勢(shì)、不同動(dòng)力電池的使用壽命及不同電動(dòng)車型的報(bào)廢年限等有關(guān)。目前行業(yè)內(nèi)的平均標(biāo)準(zhǔn)如下，可以作為預(yù)測(cè)動(dòng)力電池需求量和報(bào)廢量的假設(shè)條件： 不同動(dòng)力電池的平均質(zhì)量分別為：插電式乘用車275kg、插電式商用車235kg、純電動(dòng)乘用車550kg、純電動(dòng)商用車1900kg； 根據(jù)公路部門統(tǒng)計(jì)，轎車、輕型車年平均行駛里程為5萬(wàn)km、中型車為4萬(wàn)km、重型車為3萬(wàn)km；在同樣的行駛條件下，純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池的使用壽命約為4-6年；而純電動(dòng)商用車日行駛次數(shù)多、行駛里程長(zhǎng)、充電較為頻繁，其動(dòng)力電池的使用壽命約為2-3年。345

本發(fā)明涉及新能源材料鋰電池資源化回收處理領(lǐng)域，尤其是一種鋰電池回收處理的方法。背景技術(shù)：鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的認(rèn)可。隨著2014年我國(guó)逐漸普及新能源車，其銷量預(yù)計(jì)在2020年將達(dá)到200萬(wàn)輛。一般而言，當(dāng)電池容量衰減到60～80％左右，便達(dá)到設(shè)計(jì)的使用壽命，急需進(jìn)行替換，新能源車電池的有效壽命在4～6年左右，也就是說(shuō)，在未來(lái)2年內(nèi)必將迎來(lái)大規(guī)模的動(dòng)力電池報(bào)廢階段。廢棄鋰離子電池中通常含鈷5～15％、鋰2～7％、鎳0.5～2％，其回收再利用價(jià)值相對(duì)較高。另外，廢棄鋰離子電池中還含有六氟磷酸鋰等有毒物質(zhì)，會(huì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重污染，鈷、錳、銅等重金屬通過(guò)積累作用也會(huì)由生物鏈危害人類自身，極具危害性。因此隨著鋰離子電池應(yīng)用廣泛性，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行回收處理以減少對(duì)環(huán)境造成的污染、緩解資源匱乏等問(wèn)題，具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。而如何回收率是值得研究的方向。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種鋰電池回收處理的方法，以改善上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：鋰電池回收處理的方法，包括以下步驟：1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進(jìn)行分離，得到懸浮液；2)將步驟1)得到的懸浮液與無(wú)機(jī)酸、過(guò)氧化氫混合進(jìn)行浸取，得酸化浸出液；3)將步驟2)得到的酸化浸出液進(jìn)行沉積后，對(duì)其進(jìn)行過(guò)來(lái)膜處理，后得到包含li+的溶液；步驟3)中的過(guò)濾膜處理的步驟具包括：過(guò)濾預(yù)處理、超濾處理、陶瓷納濾、耐酸過(guò)濾處理；耐酸堿過(guò)濾處理的膜材料為陶瓷和/或高分子聚合物。經(jīng)超濾處理分離顆粒的分子量大于500，粒徑大于10nm；陶瓷納濾以及酸堿過(guò)濾處理對(duì)沉積后的酸化浸出液進(jìn)行分離、濃縮，旨在使所產(chǎn)水達(dá)到回收標(biāo)準(zhǔn)。步驟3)中過(guò)濾預(yù)處理包括除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)ph。步驟3)中沉積為草酸法化學(xué)沉積和/或電沉積。步驟2)中無(wú)機(jī)酸為鹽酸或或硝酸，不選用硫酸、磷酸是因?yàn)槎嘣嵩诤竺娌捎眉{濾處理時(shí)無(wú)法將鋰和鎳鈷錳分開(kāi)。無(wú)機(jī)酸的濃度為1～8mol/l。步驟2)中過(guò)氧化氫的濃度為1～10％。優(yōu)選地，過(guò)氧化氫的濃度為2～4％。無(wú)機(jī)酸與過(guò)氧化氫的摩爾比為2.5～20:1。電沉積時(shí)，沉積條件為電流密度20～55ma/cm2，ph＝1.5～5.5，溫度35～60℃。步驟2)中在浸取的攪拌時(shí)間為0.5～12h，轉(zhuǎn)速為50～400r/min。本發(fā)明提供的上述回收處理方法可用于正極材料為li(ni、co、mn)o2、li2mno3、limn2o4、lifepo4等的鋰電池回收，因此懸浮物溶液的正極材料成分為li(ni、co、mn)o2、li2mno3、limn2o4、lifepo4等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明回收處理系統(tǒng)采用先進(jìn)的綜合回收工藝將廢舊鋰電池材料從分離、濃縮、到提純，并利用化學(xué)沉淀/電沉積和耐酸堿的納濾/反滲透膜處理，將廢舊鋰電池進(jìn)行了充分的資源化回收處理。本發(fā)明的陶瓷納濾具有高抗污、高耐壓、耐油、耐酸堿、耐有機(jī)溶劑等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)結(jié)合耐酸堿過(guò)濾的高耐酸/堿特種膜，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可避免重復(fù)調(diào)ph值。本發(fā)明的鋰電池回收處理方法的資源回收率可達(dá)99％，產(chǎn)物成分純凈；同時(shí)很大程度上降低了能耗，環(huán)保效益明顯；本發(fā)明的鋰電池回收處理方法易于控制、操作簡(jiǎn)單；經(jīng)本發(fā)明的方法所產(chǎn)的水質(zhì)可達(dá)到純水的標(biāo)準(zhǔn)，有效地避免了大量水資源的浪費(fèi)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明鋰電池回收處理方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1鋰電池回收處理的方法，包括以下步驟：1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進(jìn)行分離，得到懸浮液。2)將步驟1)得到的懸浮液與1mol/l的hf、4％的h2o2混合并攪拌以進(jìn)行浸取，攪拌時(shí)間為0.5h，轉(zhuǎn)速為400r/min，得酸化浸出液；需要說(shuō)明的是，實(shí)施例1-4中的加酸比例根據(jù)懸浮液中的陽(yáng)離子量來(lái)確定，分子量計(jì)算確保將鎳鈷錳鋰等全部浸出，并保證有3～10％的富裕量；另外，無(wú)機(jī)酸與雙氧水的加入摩爾比為2.5:1。3)對(duì)酸化浸出液進(jìn)行依次進(jìn)行除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)節(jié)ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過(guò)濾處理，得到包含li+的溶液，本實(shí)施例的回收率為92％。實(shí)施例2鋰電池回收處理的方法，包括以下步驟：1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進(jìn)行分離，得到懸浮液。2)將懸浮液與8mol/l的、2％的h2o2混合并攪拌以進(jìn)行浸取，攪拌時(shí)間為12h，轉(zhuǎn)速為50r/min，得酸化浸出液，無(wú)機(jī)酸與雙氧水的加入摩爾比為20:1。3)再對(duì)其進(jìn)行依次進(jìn)行除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)節(jié)ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過(guò)濾處理，得到li+溶液，本實(shí)施例的回收率為91％。實(shí)施例3鋰電池回收處理的方法，包括以下步驟：1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進(jìn)行分離，得到懸浮液；2)將懸浮液5mol/l的鹽酸、3％的h2o2混合并攪拌以進(jìn)行浸取，攪拌時(shí)間為6h，轉(zhuǎn)速為250r/min，得酸化浸出液，無(wú)機(jī)酸與雙氧水的加入摩爾比為10:1；3)將酸化浸出液進(jìn)行電沉積，沉積條件為電流密度20ma/cm2，ph＝5.5，溫度35℃；再對(duì)其進(jìn)行依次進(jìn)行除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)節(jié)ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過(guò)濾處理，得到li+溶液，本實(shí)施例的回收率為99％。實(shí)施例4鋰電池回收處理的方法，包括以下步驟：1)將廢舊鋰電池放電后剪切破碎并進(jìn)行分離，得到懸浮液；2)將懸浮液與3mol/l的硝酸、2.2％的h2o2混合并攪拌以進(jìn)行浸取，攪拌時(shí)間為8h，轉(zhuǎn)速為320r/min，得酸化浸出液，酸與雙氧水的加入摩爾比為7:1；3)將酸化浸出液進(jìn)行電沉積，沉積條件為電流密度55ma/cm2，ph＝1.5，溫度60℃；再對(duì)其進(jìn)行依次進(jìn)行除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)節(jié)ph值、超濾處理、陶瓷納濾處理、耐酸堿過(guò)濾處理，得到li+溶液，本實(shí)施例的回收率為95％。實(shí)施例1-4步驟3)中除濁度、除懸浮物、降溫和調(diào)節(jié)ph值的指標(biāo)值詳見(jiàn)表1：表1：本發(fā)明在預(yù)處理壓濾、陶瓷納濾處理后不需再一次進(jìn)行浸取，浸出的目的是將金屬氧化物轉(zhuǎn)化成離子，成為離子狀態(tài)后都不需要再浸取。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。